1.4 运动控制系统的发展历程与未来发展趋势

1．运动控制系统与驱动技术的发展历史

运动控制系统的发展过程见表1-3。

表1-3 运动控制系统的发展过程

2．运动控制系统目前存在的问题

1）控制方式的问题

（1）脉冲信息处理与交换存在双重瓶颈，不能满足高速控制的需求。

（2）混合轨迹控制不能实现高精度控制，算法需要创新。

（3）无协议信息交换的传递可靠性低，制约系统综合性能的提高。

（4）硬件规模大，影响系统可靠性的提高。

（5）开发、生产和使用成本高，扩展性差。

图1-17所示是数控机床运动控制系统框图。系统由两大层次组成：一个是脉冲信息处理层，另一个是脉冲信息交换层。目前，问题是脉冲信息处理层和脉冲信息交换层之间存在着信息交换瓶颈。

图1-17 数控机床运动控制系统框图

2）发展先进运动控制技术的意义

（1）运动是机器的本质特征，运动控制系统是数控机床、机器人及各类先进装备高质高效运行的关键环节，运动系统的智能化控制是装备领域和制造行业的核心技术。

（2）我国正处于工业化进程中，制造业作为国民经济的支柱产业，急需先进运动智能控制技术和各类高性能运动控制产品。

（3）智能化的运动控制系统及其装备属于战略物资，最先进的技术是买不来的，必须立足于自力更生。

（4）历史的经验与教训表明，我国发展运动控制技术与产品必须走人工智能+PC化+网络化的道路。

（5）在人工智能+PC化+网络化运动控制技术的研究、开发和应用方面，我国已经落后国外发达经济体，需要我们广大科技工作者更加努力，机遇与挑战并存。

随着信息化、人工智能及网络化的飞速发展，人类对运动系统控制的智能化的要求也越来越高，基于网络化、全数字化的人工智能集成制造运动控制系统是运动控制系统的发展方向。